основы сенситометрии и характеристики кинопленки - Kodak

motion.kodak.com

основы сенситометрии и характеристики кинопленки - Kodak

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И

ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

ОСНОВЫ ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ СЕНСИТОМЕТРИИ

Сенситометрия - наука, лежащая в основе искусства работы с кинопленкой. Она занимается измерением и оценкой

характеристик эмульсии пленки. Данные измерений выражаются посредством цифр и графиков, описывающих реакцию

кинопленки на освещение той или иной интенсивности, вид освещения, величину экспозиции, тип проявителя, на его

продолжительность проявления, а также на возможное взаимодействие всех вышеназванных факторов. В большинстве

случаев оператор для использования пленки не нуждается в особо глубоком погружении в техническую информацию -

ему достаточно уметь правильно подобрать чувствительность киноматериала и способ (процесс) его обработки. С другой

стороны, понимание основ сенситометрии поможет вам успешно решать весь диапазон производственных задач от

простых, например, выбор типа пленки, до сложных, таких как передача настроения в сложной по композиции сцене.

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ КРИВАЯ

Одним из основных понятий сенситометрии является характеристическая кривая. Характеристическая кривая это график,

ставящий в соответствие величину экспозиции, которой подвергается светочувствительный материал с полученной в

результате этой экспозиции оптической плотностью:

ПЛОТНОСТЬ

3.0

2.8

2.6

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

Плотность основы

с вуалью или

Суммарная вуаль

Область

недодержек

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Прямолинейный участок

Плечо

(или Область передержек)

3.0 2.0 1.0 0.0 1.0 2.0

LOG ЭКСПОЗИЦИИ

Чтобы построить график характеристической кривой, для начала потребуется ряд значений оптических плотностей,

которые можно получить путем экспозиции на пленку сенситометрического клина. Известный под названием “нейтральносерый

стандартный клин”, этот точно откалиброванный инструмент представляет из себя ступенчатую шкалу из 21 поля

серой нейтральной оптической полотности, расположенных с равными интервалами и одинаковым шагом по плотности.

При экспонировании пленки через сенситометрический клин полученные плотности 21-го поля (почернение) измеряется с

помощью денситометра. Значения оптических плотностей наносятся на вертикальную координатную ось (ось абсцисс).

Величины экспозиций откладываются по горизонтальной координатной оси (оси ординат). На графике

характеристической кривой показатели экспозиции откладываются в логарифмической форме. Во-первых, в таком виде

данные более компактны, и на том же отрезке координатной оси можно поместить больший диапазон значений. Вовторых,

таким образом, график кривой имеет вид равноотстоящих друг от друга интервалов.

Сама кривая состоит из трех основных участков: области недодержек, прямолинейного наклонного отрезка и области

передержек.

Темные участки сцены (тени) выглядят на негативе как светлые (прозрачные) участки. (Характеристическая кривая

обращаемой пленки представляет собой ровно противоположную картину). Эти темные участки на характеристической

кривой носят название “начальный участок”, “нижний участок” или “область недодержек”. Мы говорим: тени “падают” на

область недодержек (начальный участок характеристической кривой).

Светлые участки сцены (белая рубашка, источники света, яркие отражающие поверхности), называемые “светами” на

негативе выглядят как темные, плотные области. Светлые участки сцены представлены на характеристической кривой в

виде “конечного участка”, по другому говоря - “плеча” характеристической кривой или “области передержек”. Мы говорим:

света сцены “падают” на область передержек (плечо характеристической кривой).

49


50

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Промежуточные, средне освещенные участки сцены называются полутонами. Они “падают” на наклонный прямолинейный

участок кривой.

Характеристическая кривая имеет S-образную форму, на что есть две причины. Во-первых, арифметические данные были

“компрессированы”, будучи представлены в логарифмическом виде. Вторая причина заключается в том, что пленка не

воспроизводит темные и ярко освещённые участки сцены таким же образом, как она передаёт полутона. Способность

пленки фиксировать детали очень темных объектов сцены называется “деталями в тенях” и отображается на кривой в

области недодержек. Аналогичным образом способность пленки фиксировать детали ярко освещённых объектов

называется “деталями в светах” и отображается на плече характеристической кривой (в области передержек).

Какую информацию несет в себе характеристическая кривая?

Из характеристической кривой можно получить множество информации, в том числе о минимальной плотности,

максимальной плотности, гамме, коэффициенте контрастности и фотографической светочувствительности пленки.

Характеристическую кривую можно уподобить отпечатку пальца, только в отношении киноплёнки.

ПЛОТНОСТЬ

3.0

A-B – Область недодержек

2.8 B-C – Прямолинейный участок

2.6

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

C-D – Плечо

1.2

Прирост

1.0

a плотности

(0.33)

.8

.6

Гамма Прирост плотности

=

(g) Log Эксп. Прирост

.4

g =

0.33

= 0.55

0.60

.2 Основа плюс Вуаль

Прирост Log

Экспозиции

0.60

–3.00 –2.00 –1.00

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (люкс-сек.)

Минимальная оптическая плотность (D-мin)

Минимально возможную оптическую плотность эмульсии часто обозначают как D-min (“D” – плотность, “min” -

минимальная). Она получается в результате сложения невысокой химической вуали эмульсии и оптической плотности

прозрачной основы пленки. Химическая вуаль образуется в результате спонтанного проявления немногочисленных

кристаллов галоида серебра, имеющего место даже при отсутствии какой-либо экспозиции. Именно по причине

образования такой вуали, минимальную плотность D-min иногда называют “основа плюс вуаль”, а иногда - “суммарной

вуалью”. В применении к цветным киноплёнкам ее называют “основой плюс краситель”.

Максимальная оптическая плотность (D-max)

Индекс D-max (“D” – плотность, “max” - максимальная) используется для обозначения самой высокой возможной

оптической плотности и характеризует максимально достижимый уровень непрозрачности пленки. Большинство

характеристических кривых для черно-белых пленок истинного значения D-max не отражает: она часто не попадает в

диапазон, напечатанный со стандартного сенситометрического клина. На практике кинопленки, как правило, не

экспонируются до значений максимальных плотностей D-max.

Критериальная Точка определения светочувствительности

A

B

g = 0.55 C D

Приписываемая любой кинопленке чувствительность означает, что для получения известного фиксированного значения

минимальной плотности на пленке требуется конкретная величина экспозиции. “Критериальную Точку

светочувствительности” (Критериальную плотность) часто определяют как точку на 0,1 выше плотности основы + вуаль (по

оси плотностей). Данное значение не имеет научного обоснования. Точнее всего можно утверждать, что речь идет о точке,

начиная с которой человек визуально замечает увеличение оптической плотности.


Контраст

Степень проявления фильмоматериала влияет на крутизну наклона, или, иначе говоря, контраст характеристической

кривой. Для описания контраста часто используются такие прилагательные как “плоский”, “мягкий”, “контрастный” и

“жесткий”.

В целом, чем круче наклон характеристической кривой относительно оси экспозиций, тем выше контраст. Для измерения

контраста существует два показателя. Показатель гамма, обозначаемый греческой буквой γ, рассчитывается как уклон

прямолинейного участка характеристической кривой. Гамма является мерой контрастности негатива. “Уклон” характеризует

крутизну наклона прямолинейного участка характеристической кривой и рассчитывается путем деления приращения

плотности в двух точках этого участка на соответствующее приращение значения логарифма экспозиции для тех же двух

точек.

g =

DD

_______________

D log экспозиции

Другим способом измерения контраста негативной плёнки является “Средний Градиент”. Средний градиент есть уклон

линии, соединяющей две точки, ограничивающие определённый интервал значений логарифма экспозиции на

характеристической кривой. Эти две точки могут заключать участки кривой, выходящие за её прямолинейную область.

Таким образом, понятие “средний градиент” можно использовать для описания контраста при передаче тех участков сцены,

которые не попадают на линейный отрезок характеристической кривой.

Можно ли изменить контраст пленки?

ПЛОТНОСТЬ

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

3.0

A-B – Область недодержек

2.8 B-C – Прямолинейный участок

2.6

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

C-D – Плечо

1.2

Прирост

1.0

a плотности

(0.33)

.8

.6

Гамма Прирост плотности

=

(g) Log Эксп. Прирост

.4

g =

0.33

= 0.55

0.60

.2 Основа плюс Вуаль

Прирост Log

Экспозиции

0.60

–3.00 –2.00 –1.00

A

B

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (люкс-сек.)

g = 0.55 C D

Да, контраст в некоторых случаях можно корректировать в зависимости от потребностей оператора. Обычно для этого при

обработке изменяют время проявления, оставляя насколько возможно неизменными температуру, гидродинамику

перемешивания и активность проявителя. Пленка на нижеследующем рисунке представлена семейством из трёх кривых,

но их могло бы быть, при желании, и пять, и две, и т.д.

51


52

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Обратите внимание, что чем выше время проявления, тем круче уклон кривой. Большая часть изменений касается средней

прямолинейной и верхней частей графика характеристической кривой, в то время как область недодержек (нижняя часть)

остается почти неизменной. Обратите также внимание, что на графике отражены все параметры, влияющие в данном

случае на контраст.

ИНДЕКС ЭКСПОЗИЦИИ И ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ ШИРОТА

Правильная экспозиция зависит от четырех переменных величин: продолжительности (времени) экспозиции, диаметра

светового отверстия объектива, средней освещенности сцены и светочувствительности (индекса экспозиции) пленки.

Индекс экспозиции

ПЛОТНОСТЬ

3.0

2.8

2.6

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

.8

.6

.4

.2

Гамма

0.8

0.7

0.6

4 5 6

Время проявления

инуты)

Плотность основы

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (люкс-сек.)

Индекс экспозиции пленки (EI) является мерой светочувствительности пленки, которая может расцениваться как

отправная точка для определения при помощи экспонометра степени открытия диафрагмы, необходимой при данных

условиях освещения. Значение EI выводится с учётом чувствительности в “критериальной точке” на характеристической

кривой - точки, которая соответствует экспозиции, необходимой для получения определенной оптической плотности.

Индексы киноматериалов KODAK также основаны на практических тестах, проводимых в ходе реальных испытаний

киноплёнки, что позволяет учесть допуски на использование разных киноматериалов и оборудования в самых разных

условиях.

Чтобы показатели светочувствительности пленки были простыми, используются лишь некоторые цифры из

нормированного ряда чувствительностей, а полученные значения светочувствительности округляются до ближайшего

нормированного значения. Ниже приводится часть таблицы нормированных значений чувствительности пленки:

Жирным шрифтом отмечены величины чувствительности кинопленок, производимых в настоящее время компанией “Кодак”.

В фотографии система исчисления экспозиций основывается на цифре 2. Физическое увеличение или уменьшение

экспозиции в камере наполовину, означает изменение значения диафрагмы на одно деление. Так, например,

чувствительности 100 и 200 единиц отстоят между собой на одно деление диафрагмы.

0.10

0.05

0.00

Нормированный ряд значений чувствительности кинопленки имеет шаг в 1/3 деления диафрагмы. Так получается

потому, что логарифм 2 равен примерно 0,3 (изменение плотности, достигаемое путем уменьшения или увеличения

экспозиции вдвое). Соответственно, увеличение (уменьшение) экспозиции на 1/3 диафрагмы дает изменение экспозиции

на 0,1 logE, что является довольно удобным рабочим интервалом.

Плотность вуали

(без учёта основы)

6 min

5 min

4 min

–2.00 –1.00 0.00

32 64 125 250 500

40 80 160 320 650

50 100 200 400 800


Взаимозаместимость

Взаимозаместимость - это соотношение между интенсивностью света (освещенностью) и длительностью экспозиции в

контексте суммарной экспозиции, получаемой фотографической эмульсией. Согласно правилу взаимозаместимости объем

полученной пленкой экспозиции (H) равен освещённости поверхности плёнки (E) помноженной на продолжительность

(время) экспозиции (T):

E x T = H

Пленка достигает своей максимальной чувствительности при строго определенной экспозиции (нормальная экспозиция при

индексе экспозиции, рекомендованном для данного типа пленки). Эта чувствительность может меняться в зависимости от

продолжительности экспозиции и уровня освещенности. Такое отличие называется “эффектом взаимозаместимости”. В

известных пределах, при достаточном освещении и разумной продолжительности экспозиции пленка дает качественное

изображение. Однако при слишком низких уровнях освещения расчетное приращение экспозиции на практике может

привести к неадекватному результату. Когда это происходит, мы имеем дело с нарушением закона взаимозаместимости.

Подобная ситуация называется “нарушением закона взаимозаместимости”, поскольку в данном случае закон

взаимозаместимости не дает возможности предсказать чувствительность эмульсии при очень высоких или слишком низких

экспозициях.

Закон взаимозаместимости применительно к черно-белой пленке обычно работает довольно эффективно при

выдержках в пределах 1/5 - 1/1000 сек. За пределом указанного диапазона выдержек закон взаимозаместимости для к

черно-белых эмульсий не работает, однако фактическая потеря чувствительности обычно компенсируется за счет

достаточной фотографической широты этих пленок. Нарушение правила взаимозаместимости на практике имеет

следствием недодержку и изменение контраста. В случае цветных пленок фотограф вынужден каким-то образом

компенсировать потерю чувствительности и нарушение цветового баланса, так как изменение чувствительности может

быть разным для каждого из трех светочувствительных слоев цветной эмульсии. Однако изменение контраста

компенсировать невозможно, и в результате может произойти разбаланс изображения по контрасту.

Фотографическая широта экспозиции

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Широта экспозиции (или фотографическая широта) фильмоматериала обозначает такое допустимое изменение

экспозиции в кинокамере, которое не оказывает значительного воздействия на качество изображения. Фотографическю

широту можно определить по характеристической кривой

Если распространённый практический интервал яркости (различие между самыми яркими и самыми светлыми объектами

сцены), регистрируемый на пленке равен 60:1, то логарифм этого интервала будет равен, соответственно 1,8. Типичная

характеристическая кривая киноматериала покрывает диапазон log E равный 3.0. Указанный выше диапазон 1.8 легко в

него вписывается, оставляя даже некоторый запас (по широте) экспозиции. Нормальную экспозицию определяем

относительно критериальной точки светочувствительности.

ПЛОТНОСТЬ

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

КРИТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА

1.8 ЕДИНИЦ LOG E

1.0 2.0 3.0

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (МИЛЛИЛЮКС - СЕКУНДА)

53


54

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Сдвигая диапазон экспозиций на интервал 0.3 log E (одна диафрагма), видно, что можно сместиться, таким образом, влево

по шкале экспозиций дважды, прежде чем выйти за пределы характеристической кривой.

ПЛОТНОСТЬ

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

НОРМАЛЬНАЯ

ЭКСПОЗИЦИЯ

ЭКСПОЗИЦИЯ

-1 ДИАФРАГМА -1 ДИАФРАГМА

-2 ДИАФРАГМЫ

1.8 ЕДИНИЦ LOG E

-2 ДИАФРАГМЫ

1.0 2.0 3.0

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (МИЛЛИЛЮКС - СЕКУНДА)

Аналогичным образом, прежде чем выйти за пределы кривой можно дважды сместиться вправо.

ПЛОТНОСТЬ

2.4

2.2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

1.8 ЕДИНИЦ LOG E

+2 ДИАФРАГМЫ +2 ДИАФРАГМЫ

+1 ДИАФРАГМА +1 ДИАФРАГМА

НОРМАЛЬНАЯ

ЭКСПОЗИЦИЯ

1.0 2.0 3.0

LOG ЭКСПОЗИЦИИ (МИЛЛИЛЮКС - СЕКУНДА)

В данном конкретном примере наша

фотографическая широта составляет две диафрагмы в область недодержки и две диафрагмы в область передержки

относительно нормальной экспозиции.

ЗЕРНИСТОСТЬ И ГРАНУЛЯРНОСТЬ

Термины “зернистость” и “гранулярность” часто путают. На деле они отражают совершенно разные подходы к оценке

структуры изображения. Если рассматривать фотографическое изображение при достаточном увеличении, появляется

визуальное впечатление зернистости, некое субъективное ощущение беспорядочной точечной структуры. С помощью

микроденситометра параметры этой структуры могут быть измерены объективно. Объективно измеренная зернистость

называется гранулярностью кинопленки.


При изготовлении кристаллы (зерна) галоида серебра

беспорядочно распределяются в объёме эмульсии.

На приведённом микрофотографическом снимке сырой

эмульсии хорошо видны кристаллы галоида серебра.

Размер поверхности зерна связан с чувствительностью пленки (для сенсибилизированных эмульсий): самые крупные зерна

- это наиболее чувствительные зерна. Зернистость визуально лучше заметна в области теней и на недоэкспонированных

участках пленки, так как экспонируются главным образом наиболее чувствительные, то есть наиболее крупные зерна.

Киноплёнки для съёмки, использующиеся в кинокамере (негативные киноплёнки), являются самыми чувствительными

фильмоматериалами; лабораторные кинопленки, применяемые в более контролируемых лабораторных условиях,

значительно менее чувствительны и имеют, соответственно, меньшую гранулярность.Визуальное восприятие зерна на

проецируемых киноизображениях отличается от восприятия его на обычных фотографических отпечатках.

Киноизображения регистрируются на мозаичной структуре из кристаллов галогенида серебра, характеризующейся

случайным пространственным распределением. Затем эти кристаллические зерна преобразуются в изображения,

состоящие из мельчайших пятнышек красителя. Если изображение содержит очень мелкие детали, вам будет трудно

увидеть их на отдельно взятом кадре. Но стоит просмотреть кадры с частотой 24 кадра в секунду - и совокупный эффект от

всех зафиксированных в каждом из кадров деталей предъявит их вашему восприятию. При обработке этих изображений

нашим мозгом проявляется неожиданно большое количество различимых деталей.

Диффузная среднеквадратичная гранулярность

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

После обработки на плёнке, на экспонированных участках

проявляется металлическое серебро или формируются поля

красителя. В отличие от широко распространенного мнения,

физическая миграция или агломерация отдельных зерен

происходит лишь в незначительном масштабе. Сравните

распределение частиц серебра на данной фотомикрограмме с

распределением кристаллов непроявленного галоида серебра

на неэкспонированной пленке (рис. слева).

При рассмотрении под микроскопом черно-белого фотографического изображения можно увидеть частицы взвешенного в

желатине металлического серебра. Субъективное восприятие такой дискретной структуры называется зернистостью.

Результат измерения колебаний (флуктуации) плотности зернистого изображения называют гранулярностью. (На цветной

пленке восприятие зернистости является результатом образования красителя в тех местах, где на необработанной

(непроявленной) пленке находились частицы галоида серебра).

Методика измерения гранулярности начинается с последовательного считывания показаний оптической плотности на

микроденситометре (с очень малой апертурой - обычно 48 микрон) с образца плёнки со средней диффузной плотностью на

1.00 превышающей плотность её основы. Малый диаметр апертуры позволяет измерять колебания (флуктуации)

плотности, причем стандартное отклонение от среднего показателя называется среднеквадратической (Root Mean Square,

RMS) гранулярностью и выражается в единицах диффузной гранулярности. Поскольку показатели стандартного

отклонения крайне малы по абсолютной величине, то для удобства использования они умножаются на 1000, что дает

небольшое целое число, обычно в интервале между 5 и 50. Параметр диффузной среднеквадратической гранулярности

применяется с целью классификации эмульсий по зернистости. Существует следующая классификация:

Значение диффузной гранулярности RMS Классификация по гранулярности;

45, 50, 55 Очень крупное зерно

33, 36, 39, 42 Крупное зерно

26, 28, 30 Умеренно крупное зерно

21, 22, 24 Среднее зерно

16, 17, 18, 19, 20 Тонкое зерно

11, 12, 13, 14, 15 Очень тонкое зерно

6, 7, 8, 9, 10 Чрезвычайно тонкое зерно

Менее de 5, 5 Микроскопически тонкое зерно

55


56

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

РЕЗКОСТЬ И КРИВАЯ ПЕРЕЧАЧИ МОДУЛЯЦИИ

Термин “Резкость” для кинопленки означает субъективно четкое восприятие границы между деталями на фотоизображении.

Однако объективно граница между темными и светлыми деталями не является идеально чёткой линией. Темная, плотная

область на негативе имеет тенденцию распространяться на светлые пограничные участки по причине рассеяния

иффузии) света внутри эмульсии. Данный феномен проявляется в разной степени в зависимости от типа эмульсии,

толщины основы пленки, наличия перепроявления, а также в зависимости от свойств противоореольного покрытия основы

кинопленки. Все названные факторы влияют на наше восприятие краёв объектов на изображении.

Объективная характеристика резкости пленки выражается кривой передачи модуляции (аналогичное название – Частотноконтрастная

характеристика, ЧКХ), выстраиваемой для функции передачи модуляции (Modulation Transfer Function, MTF).

По сути MTF показывает степень потери контраста, вызванную главным образом рассеиванием света внутри эмульсии во

время экспозиции. График этой кривой показывает контраст между светлыми и темными участками (полосами) на

изображении относительно того же контраста на тест-оригинале. При идеальном воспроизведении получается

стопроцентная (100%) горизонтальная линия, в то время как периодичность чередования светлой и темной областей на

снимаемой тестовой шкале сокращается (период чередования белых и чёрных полос тест-оригинала сокращается слева

направо по горизонтальной оси). Фактически по мере сокращения пространства светлой и темной областей способность

пленки разрешать свет от тени падает и вместе с ней соответственно падает процент передачи этого отличия плёнкой

относительно оригинала.

В приведенном ниже примере резкость изображения на пленке “А” выше в области, где расстояния между соседними

тёмными и светлыми областями изображения больше, но в сравнении с пленкой “В” резкость на пленке “А” падает

быстрее.

ОТКЛИК (%)

150

100

70

50

30

20

10

7

5

3

B

A

Обратите внимание, что в некоторых случаях кривая MTF

фактически показывает более чем 100%-ный отклик.

Наиболее распространенной причиной этого эффекта является т.н.

"эффект смежных мест" (или “краевой эффект”), в результате

которого свежий проявитель диффундирует от смежных, менее

экспонированных мест к границе темных (более экспонированных)

областей, а истощенный проявитель, в свою очередь, вымывается

из темных областей (где происходило активное проявление) в

более светлые (менее экспонированные), где процесс проявления

тормозится.

2

1 2 3 5 7 10 20 30 50 70 100 200

Графиками MTF следует пользоваться осмотрительно, имея в виду,

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ЧАСТОТА (циклы/мм) что на окончательную резкость пленки влияют и другие факторы, в

том числе движение камеры, качество объектива и контрастность

сцены. Но при равенстве всех остальных факторов сравнение характеристики MTF одной пленки с MTF другой является

весьма полезным инструментом.

ПРИМЕЧАНИЕ: публикуемые компанией “Кодак” величины функции передачи модуляции рассчитываются по методу,

аналогичному описанному в стандарте ANSI Standard PH2.39-1977 (R1986).

РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

A

B

Разрешающая способность - это способность эмульсии пленки воспроизводить тонкие детали изображения. Она

измеряется путем фотографирования стандартных таблиц или мир разрешения при строго определенных условиях. На

стандартных мирах параллельные линии разделены одинаковыми по ширине пробелами и линиями. Мира содержит серию

градуированных групп параллельных линий, причем каждая группа отличается от следующей с менее широким интервалом

между линиями или более широким интервалом между линиями на постоянный, известный коэффициент. Эти стандартные

миры фотографируются (снимаются) со значительным уменьшением, после чего обработанное изображение исследуется

под микроскопом. Разрешающая способность измеряется путем визуальной оценки числа линий на миллиметр, при

котором эти линии различимы друг от друга.


ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Измеренная таким образом величина разрешающей способности зависит от экспозиции, контраста тестовой миры и, в

меньшей степени, от обработки пленки. Разрешающая способность пленки бывает более высокой при среднем значении

экспозиции, значительно падая при высоких или низких ее значениях. Очевидно, что риск потери разрешающей

способности в случае недодержки или передержки при экспозиции является важным стимулом для соблюдения

рекомендаций для каждого типа пленки при съемке.

На практике разрешающая способность фотографической системы ограничена как параметрами объектива камеры, так и

параметрами самой пленки; но она всегда будет меньше разрешающей способности объектива или пленки, взятых по

отдельности. Достижению максимально возможной разрешающей способности могут также помешать такие факторы как

движение камеры, плохая фокусировка, дымка, и т.д. Значения разрешающей способности можно классифицировать

следующим образом:

(Значения при высоком контрасте, в линиях/мм) Классификация ISO-RP

50 и ниже Низкая

63, 80 Средняя

100, 125 Высокая

160, 200 Очень высокая

250, 320, 400, 500 Чрезвычайно Высокая

630 и выше Ультравысокая

ЦВЕТОВАЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Термин “цветовая чувствительность”, часто используемый в проспектах по черно-белым пленкам, описывает

чувствительность пленки в видимом спектре. Все черно-белые кинопленки для съёмки являются панхроматическими

(чувствительными к свету во всём видимом спектре). Так называемые ортохроматические пленки чувствительны главным

образом в сине-зеленой области видимого спектра. Пленки, чувствительные только к синему свету, используются для

вывода (печати) на них изображений с исходного черно-белого киноматериала.

Ультрафиолетовое

излучение

400

нм

Стандартный Фотографический

диапазон электромагнитного спектра

100 1000 10,000

нанометров нанометров нанометров

Синий

500

нм

Инфракрасное

Излучение

Свет

ВИДИМЫЙ

СПЕКТР

Зелёный Красный

Панхроматическая

600

нм

Ортохроматическая

Синечувствительная

700

нм

57


58

Панхроматические черно-белые пленки и цветные пленки, будучи чувствительны к свету любой длины волны видимого

спектра, однако редко бывают одинаково чувствительны в любом диапазоне длин волн. Параметр “спектральная

чувствительность” описывает относительную чувствительность эмульсии. Его смысл становится особенно очевидным, если

сравнивать кривую спектральной чувствительности пленки, сбалансированной для ламп накаливания, с эмульсией,

сбалансированной для дневного света:

LOG ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ*

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

3.0

2.0

1.0

Синий

Зелёный

0.0

350 400 450 500 550 600 650 700

ДЛИНА ВОЛНЫ (нм)

Красный

сбалансированной для дневного света пленки примерно

одинакова для длин волн синего, зеленого и красного света.

СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КРАСИТЕЛЯ

При обработке экспонированной цветной кинопленки в ее трех светочувствительных слоях проявляются соответственно

голубое, пурпурное и желтое цветные изображения, состоящие из соответствующего красителя. Кривые спектральной

плотности красителя, показывают общее поглощение каждым из красителей, измеренное для конкретной длины световой

волны, а также интегральное поглощение для всех слоев вместе взятых, при нейтральной визуальной плотности, равной

1.0, и измеренное для той же длины волны.

Графики кривых спектральной плотности красителя для

обращаемой и позитивной кинопленок показывают

плотности, образованные концентрациями красителей,

нормализованными для формирования нейтральной

визуальной плотности, равной 1,0, с учётом заданных

условий просмотра и нормированного источника света,

применяемого для измерения. Параметры пленок,

которые в основном предназначаются для

проецирования, измеряются источником света с цветовой

температурой 5400К. Кривая цветных маскированных

кинопленок отражает плотности красителей типичные

для среднеосвещённых нейтральных объектов.

Величины длин световых волн, выраженные в

нанометрах (nm), наносятся на горизонтальную

координатную ось, а соответствующие значения

диффузных спектральных плотностей - на вертикальную

ось координат. В идеале цветной краситель должен

поглощать длину волны света только в своей части

спектра. Однако на практике все цветные красители

обладают поглощающей способностью и в других частях

спектра. Такая паразитная абсорбция, которая может

привести к неудовлетворительной цветопередаче при

печати позитива, корректируется на этапе изготовления

кинопленки.

ДИФФУЗНАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ

LOG ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ*

1.00

0.50

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0

350 400 450

Нормализованные концентрации красителей,

необходимые для формирования нейтральной

оптической плотности 1.0 при освещении

источником 3200К.

Жёлтый

Синий

Пурпурный

Зелёный

Процесс

ECP-2D

Красный

500 550 600 650 700

ДЛИНА ВОЛНЫ (нм)

Для компенсации выходных спектральных характеристик ламп

накаливания эта сбалансированная для искусственного освещения

пленка обладает более высокой чувствительностью в синей области

спектра и, соответственно, меньшей чувствительностью в красной.

Голубой

400 450 500 550 600 650 700

ДЛИНА ВОЛНЫ (нм)


В цветных негативных пленках некоторые краскообразующие компоненты, инкорпорированные в эмульсионные слои при

изготовлении, искусственно окрашиваются, что заметно на участках с минимальной плотностью (D-min) после процесса

проявления. Остаточные окрашенные краскообразующие компоненты обеспечивают автоматическое маскирование,

компенсирующее при печати с негатива последствия нежелательного поглощения красителя при экспозиции. Это

обстоятельство объясняет оранжевый цвет цветных негативных съёмочных материалов.

Так как цветные обращаемые и позитивные пленки обычно предназначаются для непосредственного прямого

проецирования, то краскообразующие компоненты, входящие в состав их эмульсий, должны быть бесцветными. В данном

случае выбираются краскообразующие компоненты, дающие после проявления красители с максимальным избирательным

поглощением исключительно в соответствующих им областях спектра. При использовании таких кинопленок маскирование

не требуется.

УСТОЙЧИВОСТЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ

На геометрические размеры пленки влияют всевозможные факторы окружающей среды. Эмульсия киноплёнки набухает

при обработке, плёнка усаживается в процессе сушки и продолжает усаживаться (усыхать), хотя и в замедленном темпе, в

течение всего периода её эксплуатации. Если пленка хранится по установленным правилам, изменения геометрических

размеров сводятся к минимуму.

Изменения геометрических размеров могут быть временными и постоянными. Это во многом зависит от материала

подложки (основы). Однако колебания влажности могут существенно воздействовать в частности на эмульсию кинопленки,

поскольку она более гигроскопична чем основа.

Временные (обратимые) изменения геометрического размера

Влагосодержание

Относительная влажность (RH) воздуха является основным фактором, влияющим на содержание влаги в пленке,

вызывающим её временное геометрическое расширение или сжатие (при неизменной температуре). В кинопленках для

съёмки коэффициенты влагосодержания несколько более высокие, чем в позитивных копировальных пленках. Для

материалов на полиэфирной основе (ESTAR) этот коэффициент может быть больше в при менее высоком уровне

влажности и меньше при более высокой влажности. Когда определенный уровень относительной влажности достигается

её снижением, точный геометрический размер тестового образца кинопленки на целлюлозной основе может быть

несколько большим, чем в случае достижения этого уровня путём повышения относительной влажности. Однако этого

нельзя сказать о пленках на полиэфирной основе (ESTAR), которые будут геометрически шире, если до эксплуатации

хранились в условиях с меньшей влажностью, чем при более высокой влажности.

Температура

Фотографическая пленка расширяется при нагревании и сокращается на холоде прямо пропорционально её коэффициенту

теплового расширения.

Степени временных изменений геометрического размера

Сразу после изменения относительной влажности воздуха среды, в которой находится образец пленки, в течение первых 10

минут начинается и активно проходит процесс ее деформации, который затем непрерывно продолжается в течение

примерно одного часа. Если пленка смотана в рулон, этот процесс может занять до нескольких недель, поскольку абсорбция

влаги в этом случае происходит дольше. При температурных колебаниях отрезанный кусок пленки при контакте, например,

с нагретой поверхностью металла деформируется почти мгновенно. В то же время, рулону пленки для изменения

геометрического размера потребуется несколько часов.

Постоянные (необратимые) изменения геометрического размера

Усадка при старении

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

Важно отметить, что негативные кинопленки, промежуточные негативы (контратипы) и цветные копии приобретают

59


60

ОСНОВЫ СЕНСИТОМЕТРИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНОПЛЕНКИ

достаточно малую усадку вследствие старения, что позволяет использовать их для печати копий удовлетворительного

качества или контратипирования даже после многих лет архивного хранения. Для позитивных пленок, предназначенных

только для проката, усадка не является критичным недостатком, поскольку оказывает минимальное влияние при проекции.

Степень усадки зависит от условий хранения и использования. Усадка ускоряется при высокой температуре и - в случае

пленки на триацетатной основе - при высокой относительной влажности, способствующей диффузии растворителей из

основы.

Проявленные негативы, изготовленные на основе, выпущенной после июня 1951 года, могут быть потенциально

подвержены усадке по длине примерно на 0,2%, которая обычно происходит в течение первых двух лет; после этого может

иметь место лишь незначительная усадка. Столь незначительная степень деформации является следствием существенных

усовершенствований в плане пространственной стабильности, внесённых в технологию изготовления негативных

киноматериалов в сравнении теми, которые производились до 1951 года. Это, в частности, касается их способности

противостоять усадке, что позволяет делать удовлетворительные копии даже после длительного архивного хранения.

Скручиваемость (“корыто”)

Скручиваемость эмульсией внутрь называется позитивной

скручиваемостью. Скручиваемость эмульсией наружу – соответственно

негативной скручиваемостью. Хотя допустимый уровень скручиваемости

устанавливается для пленки при ее производстве, на её степень

дополнительно влияют: относительная влажность при использовании или

хранении, температура обработки и сушки, а также конфигурация

намотки. При низкой относительной влажности эмульсионный слой даёт

большую усадку, чем основа, вызывая позитивное скручивание. По мере

роста относительной влажности сила сжатия эмульсионного слоя

уменьшается, и тогда начинает доминировать степень усадки основы.

Смотанная в рулон пленка имеет тенденцию к продольному скручиванию,

принимая форму, соответствующую профилю изгиба витка в рулоне.

Когда отрезок смотанной в рулон пленки разматывается до плоской конфигурации, продольное скручивание

трансформируется в поперечное.

Выпучивание и рифление

Слишком высокая или слишком низкая влажность могут также стать причиной деформации кинопленки в рулонах.

Выпучивание вызывается разницей в усадке внешних краев пленки. Оно происходит, когда туго скрученная в рулон пленка

хранится в слишком сухом месте. Рифление, обратное явление, вызывается разницей в набухании внешних краев пленки;

она имеет место, если рулон пленки хранится в слишком влажном месте. Чтобы избежать этих деформаций, оберегайте

пленку от чрезмерных колебаний относительной влажности.


“Эта пленка (KODAK VISION2 Color

Negative Film) окончательно

доказывает, что “вид изображения”

сегодня зависит не от зерна, а от

фотографической широты при

экспозиции. О зерне вообще нечего и

говорить - я не встречал более

мелкозернистой пленки. У нее

совершенная цветопередача,

естественные телесные тона,

огромный диапазон экспозиции, не

выжженные света и богатые густые

тени, в которых, тем не менее,

просматриваются мельчайшие

детали”.

– Джон Фоэр, оператор

(Jon Fauer, ASC)

More magazines by this user
Similar magazines